TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 10156-1:2013

ISO 22088-1:2006

CHẤT DẺO - XÁC ĐỊNH ĐỘ BỀN CHỐNG RẠN NỨT DO ỨNG SUẤT MÔI TRƯỜNG (ESC) - PHẦN 1: HƯỚNG DẪN CHUNG

Plastics - Determination of resistance to environmental stress cracking (ESC) - Part 1: General guidance

Lời nói đầu

TCVN 10156-1:2013 hoàn toàn tương đương ISO 22088-1:2006.

TCVN 10156-1:2013 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC61 Chất dẻo biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

Bộ tiêu chuẩn TCVN 10156 (ISO 22088) Chất dẻo - Xác định độ bền chống rạn nứt do ứng suất môi trường (ESC), bao gồm các tiêu chuẩn sau:

- TCVN 10156-1 (ISO 22088-1), Phần 1: Hướng dẫn chung

- TCVN 10156-2 (ISO 22088-2), Phần 2: Phương pháp lực kéo không đổi

- TCVN 10156-3 (ISO 22088-3), Phần 3: Phương pháp uốn cong

- TCVN 10156-4 (ISO 22088-4), Phần 4: Phương pháp ấn bi hoặc kim

- TCVN 10156-5 (ISO 22088-5), Phần 5: Phương pháp biến dạng kéo không đổi

- TCVN 10156-6 (ISO 22088-6), Phần 6: Phương pháp tốc độ biến dạng chậm

Lời giới thiệu

Khi vật liệu chất dẻo chịu ứng suất hoặc bị biến dạng trong không khí dưới điểm chảy dẻo, rạn nứt do ứng suất có thể xuất hiện sau một khoảng thời gian có thể rất dài. Những ứng suất này có thể là ứng suất nội hoặc ứng suất ngoại, hoặc kết hợp cả hai. Sự phơi nhiễm đồng thời với môi trường hóa chất và ứng suất hoặc biến dạng có thể rút ngắn đáng kể thời gian gây ra phá hủy so với thời gian trong môi trường trơ. Hiện tượng này được gọi là sự rạn nứt do ứng suất môi trường (ESC) và xuất hiện trên nhiều vật liệu, bao gồm cả chất dẻo. Nó có thể làm giảm đáng kể ứng suất hoặc biến dạng cho phép theo thời gian.

ESC được cho rằng thường xảy ra thông qua các quá trình sau:

1) Sự hình thành các khe nứt nhỏ cỡ micro bên trong các mẫu thử do có sự tập trung ứng suất vi mô sau khi tác dụng lực.

2) Sự hình thành và sự phát triển tiếp theo của các khe nứt lớn do sự phá vỡ các liên kết trong phân tử trong các khe rỗng hình thành do tác động của môi trường hóa chất, và sự hình thành của các vết rạn, tạo nên từ các khe nứt liên thông và các thớ nhỏ.

3) Sự phát triển của các vết rạn do sự phá vỡ của các thớ nhỏ dưới tác động của ứng suất trong khi tiếp xúc với môi trường hóa chất.

4) Cuối cùng, vết nứt bắt đầu tại đầu của vết rạn, dẫn đến phá hủy do giòn.

Các vết nứt có thể xuyên qua hết chiều dày của vật liệu, tách nó ra thành hai hoặc nhiều mảnh, hoặc chúng có thể bị chặn lại khi lan tới các vùng có ứng suất thấp hơn hoặc có hình thái học vật liệu khác.

Việc xác định ESC phức tạp vì bị ảnh hưởng của nhiều thông số, bao gồm:

- các kích thước của mẫu thử;

- trạng thái của mẫu thử (hướng, cấu trúc, các ứng suất nội);

- chuẩn bị mẫu thử;

- quá trình gia nhiệt của mẫu;

- ứng suất và biến dạng;

- nhiệt độ thử nghiệm;

- thời gian thử nghiệm;

- môi trường hóa chất;

- phương pháp gây nên ứng suất và biến dạng;

- tiêu chí phá hủy.

Bằng cách thay đổi một trong các thông số không đổi, có thể đánh giá được sự ảnh hưởng tương đối của biến số này đến ESC. Mục tiêu chính của phép đo ESC là nhằm xác định ảnh hưởng tương đối của sự phơi nhiễm môi trường hóa chất lên chất dẻo (các mẫu thử và các vật phẩm).

Các phép đo cũng có thể được sử dụng để đánh giá ảnh hưởng của các điều kiện đúc đến chất lượng của vật phẩm khi dạng phá hủy tương ứng với dạng nhận được trong ứng dụng thực tiễn.

Tuy nhiên, hầu như không thể xây dựng bất kỳ mối quan hệ trực tiếp nào giữa các kết